气流床气化低阶煤的脱水提质预处理

褐煤、长焰煤等高含水低阶煤,无法直接用于水煤浆和粉煤气流床气化。概述了目前国内外开发的低阶煤低温蒸发脱水和干燥提质,低阶煤液态脱水提质,转化提质等方法。适用于粉煤气化的预处理关键是脱水;适用于水煤浆气化的预处理关键是提质,以提高煤表面结构的疏水性,降低干燥后煤的水分回吸平衡,制备高浓度煤浆。     

粒度级配对新疆低阶煤成浆性影响的研究

针对传统制浆工艺所制煤浆质量分数偏低,不利于后续气化反应的问题,以两种新疆低阶煤为原料,采用国家水煤浆工程技术研究中心自主研发的分级研磨制浆工艺技术,考察了粒度级配对新疆低阶煤成浆性的影响。结果表明:两种煤采用分级研磨制浆工艺后,煤浆粒度0.075 mm的粒级质量分数较传统制浆工艺均提高了13%左右,煤浆最高质量分数较传统工艺分别提高了3.14%、3.12%,煤浆流动性及稳定性有较大改善。     

焦粉与低阶煤混配制备水煤焦浆的成浆性研究

为合理利用焦粉资源,以新疆地区低阶煤(露天煤、宽沟煤、乌东煤)及某电石厂焦粉为原料,进行了混配制备水煤焦浆的研究,考察了浆体成浆性能,分析了其浓度、黏度、流动性、稳定性。单一焦粉制得焦浆的成浆性研究表明:焦粉无需研磨,可单独制成焦浆,最佳工艺参数为添加剂添加率2‰,此时制得的焦浆质量分数62%,黏度555 mPa·s。焦粉与不同种低阶煤混配制浆的研究表明:焦浆与煤浆容易混合成浆,混合浆体的稳定性相对单一焦浆明显提高,焦粉与低阶煤混合制浆后,还可提高水煤浆浓度。     

低阶煤热力改质制水煤浆技术研究现状及展望

由于储量丰富的低阶煤制取水煤浆效果较差的问题,介绍了国内通过热力改质低阶煤制取水煤浆研究现状。通过脱水干燥和低温干馏处理低阶煤,制得适合工业应用的高品质低阶煤水煤浆。同时,水煤浆技术作为国内洁净煤技术之一,是合理应用低阶煤的途径,并且较好的缓解由于低阶煤燃烧所带来的较大的环境污染压力。针对目前低阶煤热力改质制取水煤浆的研究和发展现状,对低阶煤热力改质制取水煤浆前景进行展望。     

气化用水煤浆配浆提浓工程应用

兖矿鲁南化肥厂为提高气化用水煤浆浓度,在原水煤浆生产系统增加了一套煤浆超细磨副线,抽取原中间槽的煤浆细磨后再配浆,通过多峰值煤浆颗粒配比及粘度的优化调整,有效提高了水煤浆浓度。     

气化装置试烧伊泰2号煤运行总结

通过对伊泰2号煤的试烧,获得了添加剂添加量、煤浆浓度和黏度等原料煤成浆性数据以及合成气成分、气化炉压力和温度等气化工艺参数。试烧结果表明,伊泰2号煤能满足多元料浆水煤浆气化工艺要求,为水煤浆气化炉的煤种拓宽提供了新的思路,探索了气化装置达到稳定、经济化运行的新途径。     

低热稳定性低阶煤在碎煤加压气化工艺中的应用

为提高低热稳定性低阶煤的碎煤加压气化效果,采用新疆、河南等地碎煤加压气化工艺,研究低阶煤热稳定性对碎煤加压气化效果的影响。结果表明:低热稳定性低阶煤的单台气化炉氧负荷仅达到设计的70%左右,比高热稳定性低阶煤低40%。煤的热稳定性越低,粗煤气中煤粉含量越高,影响煤气水分离、变换等后续工艺。最后提出可通过研究不同粒度煤的热稳定性、确定最小入炉煤粒度、测定碎煤加压气化煤粉的粒度、改进碎煤加压气化除尘系统、选择合理的气化压力、采用气化工艺组合等提高低热稳定性低阶煤碎煤加压气化效果。     

半焦煤样成浆性研究

为高效利用半焦,增加煤气化原料来源,采用剪切和球磨的方法,对榆神能化半焦煤样进行成浆试验,研究添加剂种类、用量、水煤浆浓度对水煤浆黏度和稳定性的影响。通过半焦和褐煤配煤成浆试验,验证配煤制浆应用于实际生产的可行性。结果表明,半焦单独成浆,添加剂选用MX,添加量为0.2%,入料浓度为69%时,理想黏度为800~1 200 m Pa·s,浆体抗剪切性能较好、稳定性佳,适合做锅炉用水煤浆。配煤成浆时,文玉褐煤与榆神能化半焦质量比为3∶7或2∶8时,可使用添加剂FX和MX,添加剂量为0.3%,成浆浓度61%左右,水煤浆黏度为(1 000±200)m Pa·s,稳定性72 h析水率7%,无硬沉淀,均可达到实际生产需要,适合做气化用水煤浆。在选择合适添加剂的基础上,半焦单独成浆,半焦与褐煤配煤成浆均可达到实际生产要求。     

水煤浆提浓改造方案及效果

某300 kt/a合成氨装置气化工段采用水冷壁水煤浆加压气化工艺,实际生产运行中气化装置所用水煤浆浓度偏低,通常维持在59%左右,气化装置比煤耗和比氧耗高,且气化炉烧嘴煤浆通道及喷嘴部分磨损严重,增加停炉检修频率,气化装置运行成本偏高。通过综合分析水煤浆制备过程中原料煤煤质特性、粒度分布、添加剂种类及用量对水煤浆浓度的影响后,决定采用分级研磨后配比的方法提高水煤浆的浓度。详细介绍水煤浆提浓改造方案及改造后气化装置的运行情况。实践表明,水煤浆提浓改造后,入炉煤浆浓度一度达到64%以上,较改造前提高4～5个百分点,气化效率显著提高。同时,针对提浓改造后水煤浆制备系统尚存在的问题提出了相关建议。     

木质素系添加剂对煤浆焦气化反应活性的研究

利用竹浆黑液(BL)直接磺化接枝丙烯酰胺(AM)制备出水煤浆添加剂(BLSA)。研究比较了BL、市售木素磺酸钠LS-Na以及BLSA对贵州无烟煤煤浆焦气化反应活性的影响。结果表明:(1)随着气化温度的升高,各个煤浆焦样品的气化反应活性随之提高;(2)在气化温度1100℃、气化时间2 h、BLSA添加量为0.8%时,BLSA煤浆焦拥有最高95.3%的CO_2转化率,相比其他煤浆焦样品高出了15%~30%。     

煤气化废水成浆特性及添加剂的适配性

利用煤气化过程中洗气工艺段产生的有机废水（简称“洗气水”）、实验室中的去离子水分别与神华煤制备水煤浆,并进行了成浆性、流变性、稳定性以及添加剂适配性的实验。研究结果表明,洗气水水煤浆的定黏浓度能达到61%以上,比去离子水水煤浆高1%～2%,假塑性特征也更加明显;比较不同添加剂的成浆效果,发现亚甲基双萘磺酸钠和萘系添加剂的效果较好;水煤浆的稳定性与添加剂的结构有关,木质素磺酸钠由于能形成稳定的络合结构因此浆体具有较好的稳定性;与去离子水水煤浆相比,洗气水水煤浆的触变性和稳定性有所降低。利用洗气水制备水煤浆,不仅实现了废水的资源化、无害化利用,而且能提高浆体的成浆浓度,具有较好的工业应用前景。     

非离子型分散剂对低阶煤制备水煤浆的影响

为了改善低阶煤制水煤浆品质差的现状,实现低阶煤的高效清洁利用,采用非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-40)作为分散剂制备低阶煤水煤浆,并进行水煤浆成浆性能及成浆机理研究。神东煤(SDC)低阶煤水煤浆试验表明,水煤浆表观黏度η100随NPEO-40用量的增加而降低,当NPEO-40用量增加到1.0%,η100基本保持不变。添加剂用量为1%、水煤浆浓度为60%~68%时,浆体呈剪切变稀的假塑性流体,最大成浆浓度C1000=67.5%;水煤浆浓度为60%~68%时,浆体稳定性随浓度的升高而降低。等温吸附研究表明,NPEO-40在低阶煤表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,且吉布斯自由能ΔGa0ds=-29.27 kJ/mol,说明反应自发进行。浸润试验表明,1.0%的NPEO-40适于SDC在溶液中的浸润。对吸附前后的煤进行XPS C1s窄程扫描,C—C/C—H官能团含量由78.79%下降到70.12%。含氧官能团C—O,C■O和O■C—O总含量由21.21%增加至29.88%,说明吸附NPEO-40后,其疏水官能团与煤表面的C—C/C—H官能团结合,使含氧官能团暴露在外侧,从而使煤表面C—C/C—H官能团含量减少,含氧官能团比例增大,亲水性增强,利于形成水化膜,通过水化膜将煤粉颗粒彼此分开,进而减少了煤粉颗粒间的流动阻力,从而对水煤浆起到降黏效果。     

中国水煤浆制备技术的发展

为了应对中国易成浆煤种(炼焦煤)储量少的现状,以神华煤等为研究对象,对其制浆工艺进行了研究。神华煤符合水煤浆对煤质的要求,但属低变质且难制浆煤种。从级配理论入手,开发出新的制浆工艺及配套专用设备和添加剂,可以利用神华煤制取高浓度水煤浆。在此基础上,利用城市污泥和造纸黑液制备生物质煤浆,提高了水煤浆的分散性,同时在工业性锅炉中的燃烧表明:负荷可在45%～100%下连续调节,燃烧效率高达98.66%。此外,分级研磨级配制浆工艺可以使水煤浆质量分数提高3%～5%,系统产能提高30%以上。     

气流床煤气化的技术现状和发展趋势

气流床煤气化是煤高效洁净利用的关键技术。综述了具有代表性的气流床煤气化技术的应用现状,探讨了影响水煤浆气化的主要因素,如烧嘴、耐火砖、激冷环等,分析了干煤粉气化的技术优势和存在的问题,并阐述了发展趋势。水煤浆气化已积累丰富经验,而干煤粉气化的实践较少,应用于化工领域还有待工程检验。基于国内煤气化技术的研究开发现状和工业运行情况的分析,提出了发展我国煤气化技术的战略。     

煤制甲醇项目的煤气化技术选择

阐述了中国发展煤制甲醇的重要性,以煤制二甲醚为例分析了不同煤气化技术对装置规模、技术路线及技术经济的影响。结果表明,在原料煤具有良好成浆性的情况下,综合技术经济指标以水煤浆气化技术最好。     

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.     

合成氨煤气化工艺评述及工艺方案的选择

对比分析国内以煤为原料生产合成氨的煤气化工艺,主要对常压固定床富氧连续气化、恩德炉粉煤气化、灰熔聚流化床粉煤气化、德士古水煤浆加压气化、壳牌干煤粉加压气化以及拥有我国自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化、四喷嘴对置式干粉煤加压气化和两段式干粉煤加压气化等煤气化工艺从煤质要求、煤种适用范围、工艺操作条件、有效气含量、消耗情况与气化效率、环境影响等方面进行评论。结合项目所在地地理位置、煤质条件和经济环境等因素,选择合成氨煤气化技术为常压固定床富氧连续气化技术。     

低阶煤水煤浆制备技术与工艺研究现状及前景

针对中国储量丰富的低阶煤难以制备高浓度水煤浆的问题,介绍了国内先进的低阶煤制浆技术。制备高品质低阶煤水煤浆,应结合煤质特性,选择适宜的磨矿技术、提质改性工艺、配煤技术或添加剂,制备符合工业化应用的高性能低阶煤水煤浆。同时指出,低阶煤制备水煤浆技术是适合中国国情的洁净煤技术,是目前国内对低阶煤合理利用的一条新途径,低阶煤水煤浆的研究和发展为解决中国环境污染问题和能源合理利用问题提供了广阔的前景。针对目前中国低阶煤水煤浆的发展状况,对中国低阶煤制备水煤浆技术发展前景进行了展望。     

两种煤炭加压气化技术的比较

对国产水煤浆加压气化和荷兰壳牌干煤粉加压气化技术的性能进行了比较;二者在煤种适应状况、气化特性、节约资源、保护环境、操作安全性等各方面都有明显优势,也存在投资、维修费用、从业人员数量等差别;发展煤炭加压气化技术,可以清洁、高效地利用低品质煤。